塑胶电镀及电镀件设计
塑料电镀对塑料制品设计与注塑成形工艺的影响介绍
塑料电镀对塑料制品设计与注塑成形工艺的影响介绍1引言塑料制品电镀以后,被赋于了复合材料的性能,制品表面硬度和耐磨性大大提高,且表面光滑美观,因而塑料电镀的应用日益广泛。
如用作汽车外部装饰的散热格栅,轮罩等,就是用高性能ＡＢＳ塑料注塑成形后进行电镀的;龙头把手、淋浴喷头之类的各种室内卫生设备是以改性聚苯醚作为电镀基体材料的。
但塑料制品电镀质量,如外观质量,镀层结合强度,热性能,镀层耐腐蚀性等均与塑料制品的设计、注塑成形工艺参数的选择密切相关。
2电镀用塑料制品的设计原则[1]电镀塑料制品除满足塑件本身的功能要求外,还应利于注塑成形(几乎只有注塑成形的塑料制品才能进行电镀)和电镀。
2.1塑料制品的壁厚设计[5]塑料制品壁厚均匀能促使冷却均匀,减少变形和收缩缺陷。
壁厚应在2.3ｍｍ3.0ｍｍ范围内,最大壁厚不超过3.8ｍｍ,这是由于注塑成形时的冷却以及较厚的截面在冷却后会出现缩痕的缘故。
最小壁厚应不小于1.9ｍｍ,原因是较薄截面强度差,且在注塑成形时注射压力在窄缝处损失较大,塑料熔体不易充满型腔,如果增大压力则使制品内应力增大,降低镀层结合强度。
尽可能地避免厚度变化,否则冷却不均匀时就会发生制品的收缩和变形。
壁厚不得不变时,则应使变化尽可能小,其间的过渡尽量平缓。
同时,在设计模具时浇口位置应选在制品的大截面处,以利于大截面处的保压补缩和减小小截面上的内应力以及聚合物分子在此处的取向。
因内应力和取向会降低镀层结合强度。
为避免电镀塑件产生严重的热循环问题,在设计制品时一定要避免重量和面积之比过大,否则在注塑成形时产生不允许的收缩。
如图1所示,不能把塑料把手设计成实心的。
2.2加强筋加强筋是从制品邻近平面的表面上延伸出来的线状突出物,它的作用是减小制品的体积和重量,并满足高强度和高刚度的要求。
在许多情况下,使用交联的加强筋,以防止大而平的表面在注塑成形后产生弯曲和变形。
加强筋的厚度应设计为交叉点处支承壁厚的50`%。
塑胶件电镀工艺方案对比
示例图片
电镀工艺分类
塑胶产品电镀-真空镀（PVD)
对于有字符透光要求的 产品，一般推荐使用 PVD工艺
注：真空镀对底材没有要求，底材颜色根据是否需要透光来选择材 料,模具结构根据是否有漏光防护要求选择一射或者双射成型
优点：环保，字符可透光，对镭雕字符或者花纹无特殊要求（同喷漆 +镭雕字符一致） 缺点：成本相对较高，无法做到同电镀完全一致的外观；耐磨性差， 表面需做UV固化；无法通过全部的电镀测试要求。
工艺1 ：单色注塑+电镀 优点：模具简单，成本低,配合镭雕工艺可做出不同颜 色的字符或者花纹 缺点：产品不可透光
示例图片
电镀外观件 应用举例
电镀工艺分类
塑胶产品电镀-水镀工艺2
注：塑料件水镀产品一般基材分为单色塑胶件和双色塑料件注塑
工艺2 ：双色注塑，（ 第一射材料选用透光材料，不可电镀 ； 第二射材料选用电镀级ABS或者PC/ABS)+电镀+镭雕+电镀 优点：产品既拥有电镀的质感效果，字符或者花纹又可以透 光 缺点：模具结构相对复杂，电镀良率较低，成本很高，字符 或者花纹图案不能是封闭结构， 字符颜色为电镀底材颜色。
示例图片
电镀方案对比
一般工艺流程 用途
模具结构 优点
缺点
其他
电镀方案1
电镀方案2
注塑+电镀
无图案/字符，或者有图 案/字符，但无背光产品
单色注塑
注塑+电镀+镭雕+电镀 有图案/字符，有背光
双色注塑
• 模具结构简单 • 电镀工艺简单， • 成本低
• 产品可透光
• 产品不可透光
• 模具结构相对复杂 • 电镀工艺复杂 • 成本高
塑胶电镀产品模具设计解决方案
• 塑胶产品的电镀相对来讲工艺比较复杂,并且由于 电镀膜层一般对素材表面的遮盖力比较差,所以相 应对素材,模具的要求比较高.
• 由于我们在模具设计时对电镀工艺特性的考量不 足,生产中会受到电镀的影响,会比较容易导致产品 不良偏高.
• 因此我们在前期模具设计时要充分的考虑电镀的 特性(主要是导电方式及水平),下记是一些比较有 代表性的电镀产品的模具设计方案.
要求 的.
GEMS
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塑胶电镀产品模具设计解决方案
鼻大目小是甚麼的一種概念?在 日本一家有名的模具廠, 現塲到 處都可以看到[鼻大目小]這個標 語; 老闆解釋說:- "是學了你們中 國人造佛像""做模具很少一次試 模就成功的, 彫刻佛像的初形時 都把鼻子弄大些, 把眼睛弄小一 些, 最後很精細的把佛像做出來"" 設計模具時同樣要考慮到模具可 精修性, 凸起的部份往正公差跑, 凹陷的部份往負公差跑, 試模件 在手的時候就可以用較簡單的方
當採取這種不平均的流 道
射速慢的, 最遠的會先注滿
射速快的, 最近的會先注滿
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適當的射速, 會比較平均注
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滿
的方式.
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塑胶电镀产品模具设计解决方案 图十
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塑胶电镀产品模具设计解决方案 图十一
对于稍大的部 件,考虑模具 制作及注塑的 难度,我们通 常采用一出二
的原则.
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塑胶电镀产品模具设计解决方案 图十二
对于小的部件 可以采用一出 多的方式,只要 确保两个原则: 每个个体的进 胶量,电流分布 相同,那这种设 计合乎理论的
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塑胶件电镀挂具设计要点
塑胶件电镀挂具设计要点一、材质选择在塑胶件电镀挂具的设计中，材质选择是至关重要的。
挂具的材质应具有防腐蚀、抗老化、高导电性等特点。
常用的材质包括PP、PVC、PET等，其中PP 材料具有较好的抗腐蚀性和耐磨性，因此被广泛使用。
二、结构设计挂具的结构设计应考虑以下几点：1. 挂具的形状应与塑胶件的形状相适应，以确保电镀过程中挂具与塑胶件接触良好，防止出现晃动或变形。
2. 挂具的结构应简单、易于制造和维修，同时应具有足够的强度和刚度。
3. 挂具的设计应考虑到电镀后的脱卸问题，方便工人操作。
三、表面处理挂具的表面处理也是设计中需要注意的重要环节。
首先，挂具表面应平整、光滑，防止在电镀过程中产生麻点或凹凸不平的现象。
其次，挂具表面应进行防腐蚀处理，以提高挂具的使用寿命。
常用的表面处理方法包括涂层、镀层等。
四、导线设计导线设计是挂具设计中不可或缺的一部分。
导线应具有足够的截面积和长度，以确保在电镀过程中电流能够顺畅地通过。
同时，导线的设计应考虑到安全问题，如防止过热、防止短路等。
五、确保安全性在挂具设计中，安全性是最重要的考虑因素之一。
挂具的设计应符合相关的安全标准，如防电击、防腐蚀等。
此外，挂具的结构和材质也应经过严格的质量检测，确保其在使用过程中不会出现安全问题。
六、生产工艺考虑挂具的设计应考虑到生产工艺的可行性。
塑胶件的电镀过程需要经过多个步骤，如清洗、预处理、电镀等。
因此，挂具的设计应适应这些生产工艺流程，方便工人操作和提高生产效率。
七、成本考虑在挂具设计中，成本也是一个需要考虑的因素。
挂具的成本主要包括材料成本、制造成本、维护成本等。
在设计过程中，应尽量选择性价比高的材料和制造工艺，降低生产成本。
同时，挂具的设计也应考虑到使用过程中的维护成本，如方便维修和更换部件等。
八、维护方便性挂具的设计应考虑到维护的方便性。
在使用过程中，挂具可能会出现磨损或故障的情况，因此挂具的设计应方便工人进行维修和更换部件。
塑胶件电镀挂具设计要点
塑胶件电镀挂具设计要点《塑胶件电镀挂具设计要点》塑胶件电镀挂具设计是一项关键性工作，它涉及到挂具的功能性和外观性的同时，还需考虑电镀过程对塑胶件的影响。
以下是塑胶件电镀挂具设计的一些重要要点。
1.材料选择：选择适合电镀的塑胶材料非常重要。
常用的材料包括ABS、PC、PP等，它们具有良好的机械性能和耐化学性。
在选择材料时，还要考虑电镀过程对材料的影响，以确保在电镀后塑胶件的性能不受损。
2.结构设计：挂具的结构设计必须满足使用要求。
它应该能够承受挂具上的重物，同时还要考虑到挂具在使用过程中的稳定性和安全性。
设计时应注意优化结构，避免出现过多的缝隙和尖锐的边角，以免影响电镀效果和使用寿命。
3.表面处理：在电镀前，需要对塑胶件进行适当的表面处理。
这包括去除表面的油污、氧化物和其他杂质，以确保电镀层的附着力和均匀性。
表面处理的方法通常包括机械研磨、喷砂或化学溶液处理等。
4.电镀层选择：根据挂具的使用环境和外观要求，选择合适的电镀层。
常用的电镀层包括镀铬、镀镍、镀铜等。
这些电镀层不仅可以提供良好的装饰效果，还能增加挂具的耐腐蚀性和耐磨性。
5.生产工艺优化：为保证挂具电镀的一致性和质量稳定性，需要优化生产工艺。
从模具设计、注塑成型到电镀工艺，都需要严格控制每个环节的参数和工艺流程。
例如，注塑时要注意防止气泡和短斷，电镀时要控制镀层的厚度和均匀性。
综上所述，塑胶件电镀挂具的设计要点包括选择适合电镀的材料、优化结构设计、进行适当的表面处理、选择合适的电镀层以及优化生产工艺。
合理的设计和制造将确保挂具的功能和外观同时得到满足，提高产品质量和客户满意度。
电镀塑胶产品开模建议
外框
外框架宽度和厚度小容易造 成产品变形，而引起其他的 不良； 外框宽度和厚度大，则提高 了塑胶料成本， 建议：1.框架尺寸在 80mm*80mm内的，框架胶位宽 度和厚度在2~3mm之内即可； 2.框架尺寸在120mm*120mm内 的，框架胶位宽度和厚度在 3~4mm之内即可；
电镀产品结构设计建议
1、 骨位、筋位
设计骨之厚度时要注 意，不可大于壁厚的 60%，若大于60%时， 便容易缩水。
2、 盲孔
有可能的话，尽量将
盲孔改为通孔。盲孔
过深，电镀时水洗困
难，容易漏镀和污染
镀液，故盲孔之深度
应尽量减少，且底部 应有R位。建议盲孔的 深度不超过盲孔直径 的1.5倍。盲孔直径需 尽量大于4mm.
易藏水和 污染缸液
盲孔
孔太小， 易漏镀
盲孔
孔太深， 易漏镀
用套子套 住盲孔进 此行电镀
3、 锐角：
塑胶零件应尽量避免 有锐角，因有锐角的 胶件，在生产时容易 碰花，啤塑时，B分 子易有不均现象，电 镀时易于漏镀，容易 烧焦和厚度差太大。
锐角
如此锐角应尽量避 免，若无法避免， 也需留有R位
4、 R 角
6、 上挂位：
如胶件没有撑位，则要设计 撑水口位置，电镀后剪掉。 对于小产品，在设计进胶口 时，尽量采用侧进胶，并将 电镀挂勾位放在流道上，这 样产品不易变形，电镀成品 率也高，电镀挂勾位以圆形 为佳。尺寸：外径￠19～ ￠23MM，内径￠15～ ￠16MM，厚2㎜，其次为矩 形水口，也可在流道上加定 位柱，起固定电镀挂勾的作 用。具体见样板。
模穴排布太密
1.模穴排布太密,易导 致电镀发黄,发蒙等问 题; 2.模穴排布太密易造 造 各项成本提升.
塑料件的设计要求及电镀要求
塑料件的设计要求1、塑料的外观要求•产品表面应平整、饱满、光滑、过渡自然，不得有碰、划伤以及缩孔等缺陷。
•产品厚度应均匀一致，无翘曲变形、飞边、毛刺、缺料、水丝、流痕、熔接痕及其它影响性能的注塑缺陷。
•毛边、浇口应全部清除、修整。
•产品色泽应均匀一致，表面无明显色差。
颜色为本色的制件应与原材料颜色基本一致且均匀。
•需配颜色的制件应符合色板要求。
2、塑料件设计要点2.1、开模方向和分型线•每个塑料产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。
•开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯，减少拼缝线，延长模具寿命。
2.2、脱模斜度•适当的脱模斜度可避免产品拉毛。
光滑表面的脱模斜度应大于0.5度，细皮纹表面大于1度，粗皮纹表面大于1.5度。
•适当的脱模斜度可避免产品顶伤，深腔结构产品设计时外表面斜度要求小于内表面斜度，以保证注塑时模具型芯不偏位。
2.3、产品壁厚•各种塑料均有一定的壁厚范围，一般0.5－4mm。
当壁厚超过4mm时，将引起冷却时间过长产生缩印等问题，应考虑改变产品结构。
一般摩托车的塑料厚度为3±0.2mm。
•壁厚不均会引起表面缩印，引起气孔和熔接痕。
2.4、加强筋，加强筋的合理应用，可增加产品刚性，减少变形。
应避免筋的集中，否则引起表面缩印。
•加强筋的厚度一般为壁厚的1/3－1/2。
•筋与筋之间的距离大于4倍壁厚。
•筋的高度小于3倍壁厚。
•加强筋的单面斜度应大于1.5°，以避免顶伤。
2.5、圆角•圆角一般取0.5 1.5倍壁厚。
•圆角太小可能引起产品应力集中，导致产品开裂。
•圆角太小可能引起模具型腔应力集中，导致型腔开裂•合理的圆角，还可以改善模具的加工工艺，如型腔可直接用R刀铣加工，而避免低效率的电加工。
2.6、孔的设计•孔的形状应尽量简单，一般取圆形。
•孔的轴向和开模方向一致，可以避免抽芯。
塑件需电镀处理的模具制作及注射制品应考虑的要点
ACTIVATION
SAP-9 (五)活化催化
PRE-DIP
HCl (四)预浸
ELECTROLESS NICKEL SEN-100
(七)化学镀镍
PYROPHOSPHATE
COPPER (八)焦磷酸铜
ACID COPPER (九)酸性光亮铜
PLATING (十一)CHROME
BRIGHT.NICLCEL (十)光亮镍
• 1、凡需要电镀的塑料件，形状越简单越好，周围 不应有尖角和凹槽，一般凹槽深度不应超过凹槽宽 度的1/2—1/3。无装饰要求的平面，尽可能作成点 状或花纹。制件的厚度一般不应小于1---2毫米。 边角电镀时，由于电力线集中，易于使零件烧焦变 形，应加工成圆角，切忌直角。在要求装饰面上， 不要设计盲孔及过深的小孔，确实必要时，其孔深 应在其直径的1/2—1/3，否则，存留溶液会因清洗 不干净而造成镀液的交叉污染。
•
均匀美观。
• 3、将有越来越多的按键需要电镀，塑件电镀是一
•
种流行趋势。
精品课件
二、电镀流程
DEGREASING
ACIDCLEANER (一)超声波除油
ETCHING
CrO3+H2SO4+SEFO6(二)化学粗化
REDUCTION
NaHSO3 (三)六价铬还原
ACCELERATE
10%H2SO4 (六)催速剂
塑件需电镀处理的模具制作及 注射制品应考虑的要点
• 一、塑件电镀目的 • 二、电镀流程 • 三、电镀工艺对塑件的要求 • 四、模具基本结构及模具对塑件生产的重要性 • 五、模具设计时应考虑的要点 • 六、塑件造型对电镀质量的影响
精品课件
一、塑件电镀目的
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C.化學粗化用化學浸漬劑使非金屬材料得到粗化的表面,提 高鍍層的結合能力.
塑膠電鍍工藝
★ 4.中和,還原和浸酸 將粗化後殘留在製件表面的 六價鉻清洗乾淨.在室溫條件下處理1-3min. A.10%的氨水進行中和處理； B.5%-10%NaOH中和處理. C.1%-5%亞硫酸鈉進行還原處理； D.2-10mL/L水合肼,10-15mL/L鹽酸中進行還原處理. E.100-200mL/L鹽酸溶液進行浸酸處理.
塑膠電鍍及電鍍件設計
單位：SZ_MID_SPE 姓名：羅先烽(Gary_Luo) 日期：2008.04.22
課程主題介紹
學習重點：
塑膠電鍍工藝及注意事項 電鍍件設計 電鍍件支撑结构設計概要 觀念培養:電鍍件的支撑结
构也是成品的一部分
1 塑膠電鍍工藝及注意事項 2 電鍍件設計 3 電鍍件支撑结构設計概要
電鍍件基材要求
★基材最好採用ABS材料，ABS電鍍後覆 膜的附著力較好，同時價格也比較低 廉。
★塑件表面質量一定要非常好，電鍍無 法掩蓋注射的一些缺陷，而且通常會 使得這些缺陷更明顯。
電鍍件塑件的加工要求
★塑膠料在加工時要充分烘乾，否則殘 留的水分會對塑件表面造成氣孔、流 線紋等缺陷，嚴重影響電鍍的效果，
A.硝酸銀活化液適用於化學鍍銅,在配製活化液時,將硝酸銀 溶于水中,在攪拌下緩緩加入氨水,當溶液從褐色渾濁狀變 透明時即可停止添加氨水,氨水過量太多,活化速度太慢, 會影響活化效果.
B.氯化鈀活化液對化學鍍酮,鎳等均有催化作用,而且溶液比 較較穩定,應用較廣,在使用過程中會逐漸變髒,發黑,過濾 後認可使用.
★工藝流程:產品表面清潔、去靜電--〉 噴底漆--〉烘烤底漆--〉真空鍍膜--〉 噴面漆--〉烘烤面漆--〉包裝.
★真空電鍍可分為一般真空電鍍、UV真 空電鍍、真空電鍍特殊；
★工藝有蒸鍍、濺鍍、槍色等.
ABS電鍍工藝
消除應力
化學脫脂
敏化
活化
電鍍
粗化 還原
中和 化學鍍
塑膠電鍍工藝
★ 1.去應力 內應力降低鍍層的附著能力. 檢驗方法:
塑膠電鍍工藝
★5.敏化 敏化處理是使製件表面吸附一層具有還原性的金 屬離子,在活化處理時,將具有催化作用的銀或鈀離子還原 成銀或鈀原子,活化處理使製件表面形成一層催化活性的金 屬層.為化學沉積提供必要的條件. 常見的敏化劑:氯化亞錫,三氯化鈦,及常用的硫酸亞錫.
★ABS料常用敏化工藝規範表
成分與工藝參數
a.冰醋酸浸漬法將製件完全浸入21~27℃的冰 醋酸溶液中30秒後,取出後立即清洗,晾乾後檢查 製件表面,若有細小緻密的裂紋,說明此處有殘餘 應力,裂紋越大,應力越大.
b.溶劑浸漬法將零件完全浸入20~22℃1:1的甲 乙酮和丙酮的混合溶液液中15秒,取出後立即甩 幹,檢驗裂紋狀態.
塑膠電鍍工藝
應力解決辦法: 在60-75℃的溫度下加熱2-4h,或在25%（體積）的丙酮中 浸泡30分. 常用塑膠熱處理溫度:ABS塑膠65-75 ℃,聚丙烯80-100 ℃, 氯化聚醚80-120 ℃,聚碳酸酯110-130 ℃,改性聚苯烯5060 ℃,聚苯醚100-120 ℃；聚醯胺在沸水中處理.
塑膠電鍍工藝
★ 8.化學鍍或電鍍:經前處理後的塑膠件,經過化學 鍍後,表面形成一層很薄的金屬膜,應根據使用條 件，要求進行電鍍處理,可採用通常的電鍍工藝 電鍍銅,鎳,鉻等合金或金屬.一般在化學電鍍後用 酸性銅溶液鍍一層銅,然後根據要求再鍍其他金 屬.
塑膠電鍍注意事項
★素材選擇 最好採用電鍍級ABS塑膠(丁二烯含量15%~16%, 密著強度最好 塑膠電鍍原料應完全乾燥(含水率0.1%以下) 塑膠電鍍藝有兩種: 水電鍍 真空離子鍍
水電鍍
★一般適用於ABS料的 產品.主要工藝是將 需電鍍的產品放入 化學電鍍液中進行 電鍍.
真空離子鍍,又稱真空鍍膜
★一般適用範圍較廣,如ABS料、ABS+PC 料、PC料的產品.同時因其工藝流程 複雜、環境、設備要求高,單價比水 電鍍昂貴.
C.膠態鈀活化是將活化,敏化兩道工序並在一起.
塑膠電鍍工藝
★7.解膠 經膠態鈀活化的零件,其表面吸附膠態鈀微粒,它 並沒有催化作用,必須把周圍吸附的二價錫水解膠層去除, 露出鈀離子,即進行解膠處理.解膠一般在（37%）80120mL的鹽酸溶液中,在35-45℃的條件下浸1-3min,也可在 下列溶液中進行解膠處理 :經處理後的製品表面呈均勻的 淺灰色. A.氫氧化鈉:50g/L,室溫,0.5-3min; B.次磷酸鈉:30g/L,18-30℃, C.HBF4:50-100g/L,s室溫,0.5-3min; D.硫酸:100mL/L,室溫,0.5-3min;
氯化亞錫 （SnCI2.2H2O）（g/l) 鹽 酸（37%HCl)（Ml/L) 溫 度/℃ 時 間/min
配
方
1
10~30
40~50 室溫
3~5
2 2~5 2~5 室溫 3~10
塑膠電鍍工藝
★6.活化 活化處理是使製品表面形成一層具有催化活性的 貴金屬,使化學鍍能自發進行. ABS塑膠料活化工藝:
塑膠電鍍注意事項
★模具設計 塑膠電鍍模具必須預留電鍍夾具掛架點(以防產品 變形及生產便利性) 模具設計趨向：耐高溫不易頂開產生毛邊、進叫、 膠點不可太細以防入水斷裂脫落、預防尖端放電 (加框)、注意拔模斜度、預留排氣孔、注意頂針 粗細影響外觀及進膠口位置產生之結合線等） 模具孔洞盡量設計導通，預防殘留藥水不易清洗 模具需預留電鍍後膜厚及組裝間隙
★儘量避免使用脫模劑，因為脫模劑的 使用會對電鍍膜的附著力產生影響。
★2.脱脂 去除制件表面的脱模剂及油污.一般用碱性除油 溶液,处理温度在50-70 ℃.
塑膠電鍍工藝
★ 3.粗化 主要目的是提高塑件製品的表面粗糙度和塑膠 的親水性.粗化的好壞對鍍層的附著力有很大影響,粗化的 方法有機械粗化,有機溶劑粗化,化學粗化.
A.機械粗化用滾磨,噴砂,砂紙打磨等方法去除塑膠零件的毛 邊,分型線條和澆口等.滾磨粗化適用小型零件,大型製件 採用噴砂法.